در ادامه بحث انتخاب تجهیزات مناسب برای سیستم‌های برودتی، به انتخاب شیر انبساط می‌رسیم. شیر انبساط با ایجاد افت فشار در مبرد، باعث کاهش دمای تبخیر آن می‌شود. اما سایز شیر انبساط باید به‌گونه‌ای انتخاب شود که اختلاف فشار مبرد در دو طرف را تامین کند. انتخاب صحیح شیر انبساط مستلزم محاسباتی است که در این مقاله در مورد آن توضیح خواهیم داد.
محاسبات اولیه
همان‌طور که می‌دانیم مبرد پس از عبور از کمپرسور افزایش فشار می‌یابد. یعنی هنگامی که از کندانسور به شکل مایع خارج می‌شود فشار بالایی دارد. برای آنکه در اواپراتور بتواند در دمای پایین تبخیر شود، باید فشار آن کاهش یابد. این کاهش فشار توسط شیر انبساط انجام می‌گیرد، شیرهای انبساط در دو نوع ترموستاتیک (حرارتی) و الکترونیکی تولید می‌شوند، که انتخاب هر دو مدل بسیار شبیه یکدیگر است. برای آشنایی بیشتر با روش کار شیرهای انبساط این مقاله را مطالعه کنید.
برای انتخاب شیر انبساط مناسب سیستم برودتی مدنظر، موارد زیر باید محاسبه شود:
- ظرفیت برودتی
- نوع مبرد
- دمای تبخیر
- اختلاف فشار دو سمت شیر
ظرفیت برودتی با توجه به مدل کمپرسور انتخاب شده مشخص می‌شود. دمای تبخیر نیز بسته به شرابط کارکرد اواپراتور بدست می‌آید. اما محاسبه اختلاف فشار دو سمت شیر مستلزم محاسبات است.
محاسبه اختلاف فشار دو سمت شیر
اختلاف فشار دو سمت شیر برابر است با تفاضل فشار کندانسور (فشار بالا) و فشار اواپراتور(فشار پایین). اما این اختلاف فشار ایده‌آل بوده و در عمل افت فشارهای متفرقه‌ای نیز در سیستم وجود دارند، که باید لحاظ شوند. از جمله افت فشار در خط مایع (به علت فاصله قابل توجه کندانسور و اواپراتور از یکدیگر)، افت فشار به علت وجود فیلتر، پخش کن اواپراتور و اتصالات و ….
در مرحله اول برای محاسبه افت فشار دو طرف شیر انبساط، باید فشار کندانسور و اواپراتور را بدست آوریم. برای این منظور با توجه به نوع مبرد مورد استفاده در سیستم، به جدول مشخصات دما و فشار مخصوص آن مبرد رجوع کرده و بر حسب دمای تبخیر و تقطیر به ترتیب فشار اواپراتور و فشار کندانسور بدست می‌آیند.
حال با دست آمدن فشار اواپراتور و کندانسور می‌توان با منهی‌کردن آن دو اختلاف فشار را دست آورد:
در مرحله بعد باید افت فشار در خط مایع نیز محاسبه شود. طول خط مایع، برای محاسبه افت فشار به دو قسمت تقسیم می‌شود:
- خط مایع افقی
- خط مایع عمودی
هرکدام از قسمت‌های خط مایع، جداول مخصوصی دارند که میزان افت فشار در هر متر را بر اساس انواع مبرد، توان برودتی، دمای اواپراتور و قطر لوله بیان می‌کنند. با استخراج مقدار افت فشار در هر متر و ضرب آن عدد با طول خط لوله، می‌توان مقدار افت فشار در طول خط مایع در قسمت‌های افقی و عمودی را بدست آورد.
در مرحله آخر باید افت فشارهای متفرقه نیز لحاظ شوند. برای سهولت می‌تواند مجموع تقریبی افت فشار حاصل از فیلتر، پخش‌کن اواپراتور و … را 1.2 تا 2 واحد در نظر گرفت.
حال با توجه به رابطه زیر مجموع کلی افت فشار دو طرف شیر بدست می‌آید:
انتخاب شیر انبساط از کاتالوگ
شرکت‌های تولید کننده شیر انبساط، برای انتخاب شیر انبساط ، کاتالوگ‌های متناسبی را عرضه می‌کنند که می‌توان با توجه به ظرفیت برودتی، نوع مبرد، دمای تبخیر و اختلاف فشار دو سمت شیر اقدام به انتخاب مدل مناسب شیر انبساط برای سیستم برودتی مد نظر کرد.
انتخاب شیرهای انبساط با استفاده از نرم‌افزار
امروزه برای سهولت هرچه بیشتر در انتخاب شیرهای انبساط مناسب، شرکت‌های تولید کننده نرم افزارهای مخصوصی را طراحی کرده‌اند، که می‌توانید با مراجعه به وب سایت آن شرکت از این نرم‌افزار استفاده کنید. برای انتخاب شیر انبساط از طریق نرم‌افزار، کافی است اطلاعات مربوط به ظرفیت برودتی، نوع مبرد، دمای تبخیر و اختلاف فشار دو سمت شیر را در قسمت مناسب وارد کنید تا نرم‌افزار مناسب‌ترین مدل شیر انبساط را پیشنهاد دهد.
همان‌طور که می‌بینید، نیازی به وارد کردن اختلاف فشار دو طرف به طور مستقیم در نرم‌افزار وجود ندارد، چرا که با توجه به دمای اواپراتور و کندانسور، نرم‌افزار به طور خودکار اختلاف فشار را محاسبه خواهد کرد. در قسمت افت فشار پخش‌کن می‌توان تمام افت فشارهای متفرقه را وارد کرد.
مثال انتخاب شیر انبساط
برای روشن‌تر شدن روش انتخاب شیر انبساط به این مثال توجه کنید.
مطلوب است انتخاب شیرهای انبساط برای سیستم برودتی با شرایط زیر باشد:
- ظرفیت برودتی 1.61 کیلووات
- دمای تبخیر 28- درجه سانتی‌گراد
- دمای تقطیر 50 درجه سانتی‌گراد
- مبرد R22
برای انتخاب شیر انبساط مناسب این سیستم با استفاده از نرم‌افزار دانفوس کافی است اعداد را مطابق شکل زیر وارد کنیم. علت کم بودن فاصله بین اواپراتو و کمپرسور مجموع مقدار افت فشار لوله مکش و هم‌چنین افت ناشی از اتصالات و فیلترها 2بار در نظر گرفته می‌شود.
همان‌طور که ملاحظه می‌کنید نرم‌افزار شیر انبساط مناسب را پیشنهاد داده است.
جمع‌بندی
انتخاب تجهیزات مناسب برای سیستم برودتی بسیار مهم است، چرا که در صورت عدم انتخاب تجهیز مناسب علاوه بر آنکه سیستم مورد نظر کارایی مورد انتظار را نخواهد داشت، در مواردی حتی امکان آسیب به سیستم وجود دارد. لذا هر جز از سیستم تبرید تراکمی باید با اصول صحیح خود انتخاب شود. در این مقاله به بررسی روش درست انتخاب شیر انبساط پرداختبم و در انتها برای یک سیستم فرضی شیر انبساطی را توسط نرم‌افزار دانفوس انتخاب کردیم. کاتالوگ‌های شرکت‌ها دیگر نیز تا حد زیادی مشابه هستند و با دانستن اصول انتخاب به راختی می‌توانید از آن‌ها استفاده کنید.
امیدواریم این مقاله مورد توجه شما قرار گرفته باشد. برای خرید انواع شیرهای انبساط با کارشناسان فروش دی تماس بگیرید.
